Сима, Масатоси
Масатоси Сима (яп. 嶋正利; род. 22 августа 1943, Сидзуока, Япония) — японский инженер-электронщик, один из архитекторов первого в мире микропроцессора Intel 4004[1].
Общие сведения
| Масатоси Сима | |
|---|---|
| яп. 嶋正利 | |
| Дата рождения | 22 августа 1943 (82 года) |
| Место рождения | |
| Страна |
|
| Научная сфера | физика, микроэлектроника |
| Место работы | |
| Образование |
|
| Учёная степень | доктор технических наук (1991)[1] |
| Известен как | один из разработчиков микропроцессора Intel 4004 |
| Награды и премии | |
Биография
Масатоси Сима родился 22 августа 1943 года в городе Сидзуока (Япония). Окончил курс химического факультета университета Тохоку (1967), где изучал органическую химию[2]. Из-за экономического спада в Японии в 1967 году перспективы трудоустройства для химиков были низкими. В то же время Сима заинтересовался электронными компьютерами, узнав о машине в Токийском университете, которая использовалась для расчёта структуры химических соединений. Это побудило его сменить сферу деятельности и перейти в электронику.
Получил степень доктора технических наук в Университете Цукуба (1991)[1].
Карьера
Intel 4004
Начал работать в Busicom (1967) производителем бизнес-калькуляторов, где изучил программное обеспечение и принципы проектирования микропроцессоров (1967—1968). Разработал логику для специализированного процессора (1968), реализованного в трёхчиповом решении. Работал (1969) с Тедом Хоффом из Intel по переводу трёхчипового решения Busicom в архитектуру с одним чипом. В 1970 году эта архитектура была преобразована в кремниевый чип Intel 4004 Федерико Фаджиным при содействии Симы в разработке логики[3].
После того, как Busicom решил использовать интегральные микросхемы (ИМС) в своих калькуляторных продуктах, фирма начала работу над чипсетом для калькулятора Busicom 141-PF, что привело в результате к созданию первого микропроцессора Intel 4004.
В апреле 1968 года Симу попросили разработать чипсет и программное обеспечение для калькулятора. В 1968 году Сима совместно со своим руководителем Тадаси Танба разработал архитектуру для калькулятора Busicom 141-PF. Первоначальный специализированный чипсет ИМС состоял из семи чипов: трёх микросхем центрального процессора, микросхем постоянного (ПЗУ) и оперативного (ОЗУ) запоминающих устройств, а также вспомогательных микросхем[4]. Проект Симы включал в себя арифметические единицы (сумматоры), умножающие единицы, регистры и набор макрокоманд для управления десятичной компьютерной системой. Компания Busicom хотела выпустить универсальный набор микросхем не только для настольных калькуляторов, но и для другого оборудования (банкоматов, кассовых аппаратов и т. д.). Сима начал работу над универсальным набором микросхем LSI в конце 1968 года, а Busicom обратился за помощью к американской компании Intel, которая в то время занималась производством памяти, и имела оборудование для производства высокоплотного кремниевого затвора для MOS-чипа, необходимого Busicom.
Сима был направлен в Intel в июне 1969 года, чтобы представлять проект Busicom. Из-за отсутствия у Intel схемотехников для ускорения решения задачи Intel попросила Симу оптимизировать логику процессора. Intel хотела создать процессор на одном чипе. Сима упростил архитектуру процессора до четырех чипов, а также предложил свои собственные идеи, чтобы найти решение для её реализации. В конечном итоге была реализована концепция 4-битного микропроцессора. Сима отвечал за добавление 10-битного регистра статического сдвига, за множество улучшений в наборе команд, за организацию ОЗУ для калькулятора, за передачу информации об адресе памяти, за программу ключей, программное обеспечение логики настольного калькулятора, управление вводом/выводом в реальном режиме времени и протоколы по обмену данными между памятью и регистром общего назначения. В его задачи также входили детальная проверка логической схемы, симуляция её работы и создание тестовых программ[5]. Спецификации четырёх чипов были разработаны в течение нескольких месяцев в 1969 году совместно командой Intel во главе с Тедом Хоффом и командой Busicom во главе с Симой.
После того, как Сима съездив в Японию в конце 1969 года, вернулся в Intel в начале 1970 года, он обнаружил, что работа над процессором 4004 была приостановлена, и что Хофф оставил работу над этим проектом. Руководителем проекта стал Федерико Фаджин, который пришёл в Intel за неделю до возвращения Симы. После введения Фаджина в принципы проекта, Сима работал с ним совместно над проектированием процессора. Он работал в офисе Intel в течение шести месяцев — с апреля по октябрь 1970 года: в этот период Фаджин выступал в роли главного конструктора, а Сима был его ассистентом по логическому проектированию[5]. Затем компания Busicom продала права на использование 4004 компании Intel, за исключением использования микропроцессора в бизнес-калькуляторах[3].
Intel и Zilog
После микропроцессора 4004 компания Intel спроектировала 8008 (концепция и архитектура Федерико Фаджина). В ноябре 1972 года Фаджин нанял Симу в Intel для работы над новым проектом. Сима занимался детальным проектированием на транзисторном уровне микропроцессора Intel 8080, выпущенного в 1974 году, завершив физическую компоновку кристалла в августе 1973 года[2]. Затем Сима разработал ряд периферийных чипов Intel, некоторые из которых использовались в IBM PC, таких как микросхема контроллера прерываний Intel 8259, микросхема контроллера программируемого параллельного интерфейса Intel 8255, микросхема таймера Intel 8253, микросхема 8257 DMA и микросхема последовательной связи USART 8251. Он не участвовал в создании Intel 8088 или 8086[3].
В 1975 году Сима перешёл в Zilog; этот шаг был обусловлен желанием создать более совершенный микропроцессор и уходом из Intel Фаджина[6]. В новой компании Сима, используя небольшое количество помощников, разработал и практически реализовал Zilog Z80 (1976) на уровне транзисторов под руководством Фаджина, который задумал архитектуру процессора для совместимости с набором команд Intel 8080. Затем Сима внёс ключевой вклад в создание 16-битного Z8000 (1979), выполнив проектирование логики на уровне транзисторов и реализовав идею выпуска двух версий процессора (Z8001 и Z8002) на одном кристалле.
VM Technology и поздние годы
Вернувшись в Японию, Сима основал «Intel Japan Design Center» (1980) и «VM Technology Corporation» (1986)[2]. В VM он разработал 16-разрядный микропроцессор VM860 и 32-разрядный микропроцессор VM8600 (с тактовой частотой 20 МГц и использованием программируемых логических матриц (PLA) вместо микрокода) для японского рынка текстовых процессоров, а также процессор VM386SX+ с тактовой частотой 40 МГц[2][7].
Профессор университета Айдзу (2000—2004). В 2004 году вышел на пенсию[1].
Патенты
Масатоси Сима является одним из изобретателей в нескольких ключевых патентах США, связанных с микропроцессорной техникой:
- Патент № 4010449: MOS-компьютер, использующий множество отдельных микросхем (выдан 1 марта 1977 года, правообладатель — Intel Corporation; изобретатели: Федерико Фаджин, Масатоси Сима, Стэнли Мэйзор).
- Патент № 4332008: Микропроцессорное устройство и метод (выдан 25 мая 1982 года, правообладатель — Zilog, Inc.; изобретатели: Масатоси Сима, Федерико Фаджин, Ральф К. Унгерманн).
- Патент № 4486827: Микропроцессорное устройство (выдан 4 декабря 1984 года, правообладатель — Zilog, Inc.; изобретатели: Масатоси Сима, Федерико Фаджин, Ральф К. Унгерманн)[2].
Награды
- Премия Киото (1997) — «за передовые технологии».
- Почётный член музея компьютерной истории (2009) — «за работу в команде, разработавшую первый в мире коммерческий микропроцессор Intel 4004».
Примечания
Ссылки
- Shima Masatoshi. Museum.ipsj. Дата обращения: 14 декабря 2019.
- Masatoshi Shima. Museum.ipsj. Дата обращения: 14 декабря 2019.
- Interview with Masatoshi Shima regarding his role in the design of the 4004